实习一 上海恒业分子筛公司
一、实习地点：上海恒业分子筛公司
二、实习时间：6 月 26 日
三、实习目的：
通过本次参观了解分子筛的从发现到发展所经历的过程、生产工艺流程及 分子筛产品分类和基本性能，并了解生产过程中各环节所使用设备的功能。
三、公司简介：
上海恒业化工有限公司，创办于 1992 年。公司坐落在上海奉贤区李窑工业 区,是集科研、开发、生产和经营于一体的综合型企业，公司拥有资产 7000 多 万元,占地 50000 平方米,建筑面积 30000 余平方米,是中国最大的分子筛制造企
业之一,公司通过中国方圆标志认证公司 ISO9000：2000 质量体系认证。 公司生产的中空玻璃专用分子筛已在中空玻璃、冰箱冷柜等生产企业被首
选采用。公司以原材料加工成型为主，不涉及生产过程。公司以 4A 分子筛为 原料生产 3A 和 5A 型分子筛。
公司支柱产品分子筛、氧化铝、硅胶、催化剂以及 PSA-02（VSP），XH 系列， 镍基，银基、钯基催化剂等，广泛应用于空分，石化，气体净化，中空玻璃， 溶剂、制冷系统，汽车领域及油漆等行业，产品不但畅销国内市场，而且远销 欧洲，美国，中东和亚洲等国家与地区。
公司技术力量强大，有博士，硕士等专业技术人员构成的队伍，有多年从 事化工产品资源研究与开发的资深专家，有不断开发新产品的技术储备，并在 项目研究开发，生产工艺确定、质量标准提高、产品质量检验方面建立了一套 科学完整的运行体系，有符合国家标准的多功能的生产车间及大型检测、分析 仪器组成的中心化验室。
四、分子筛介绍
分子筛：是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物，主要由硅铝通过氧桥连
1．
接组成空旷的骨架结构，在结构中有很多孔径均匀的孔道和排列整齐、内表面 积很大的空穴。此外还含有电价较低而离子半径较大的金属离子和化合态的水。 由于水分子在加热后连续地失去，但晶体骨架结构不变，形成了许多大小相同 的空腔，空腔又有许多直径相同的微孔相连，这些微小的孔穴直径大小均匀， 能把比孔道直径小的分子吸附到孔穴的内部中来，而把比孔道大得分子排斥在
外,因而能把形状直径大小不同的分子，极性程度不同的分子，沸点不同的分子， 饱和程度不同的分子分离开来，即具有“筛分”分子的作用，故称为分子筛。目 前分子筛在冶金，化工，电子，石油化工，天然气等工业中广泛使用。 气体行业常用的分子筛型号 ；
A 型：钾 A(3A)，钠 A(4A)，钙 A(5A) X 型：钙 X(10X)，钠 X(13X) Y 型：钠 Y，钙 Y
分子筛吸湿能力极强 ，用于气体的纯化处理 ，保存时应避免直接暴露 在空气中。存放时间较长并已经吸湿的分子筛使用前应进行再生。分子筛忌 油和液态水。使用时应尽量避免与油及液态水接触。工业生产中干燥处理的 气体有 ，空气 ，氢气 ，氧气 ，氮气 ，氩气等 。用两只吸附干燥器并联，一 只工作，同时另一只可以进行再生处理。相互交替工作和再生，以保证设备 连续运行。干燥器在 8-12℃下工作，在加温至 350℃下冲气再生。不同规 格的分子筛再生温度略有不同。分子筛对某些有机气相反应具有良好的催化 作用。
又称泡沸石或沸石 ，是一种结晶型的铝硅酸盐 ，其晶体结构中有规整 而均匀的孔道，孔径为分子大小的数量级 ，它只允许直径比孔径小的分子 进入 ，因此能将混合物中的分子按大小加以筛分。故称分子筛。 沸石是具 有（四面体）骨架结构的铝硅盐酸，其骨架中的每一个氧原子都为相邻的两 个四面体所共用。这种结构形成了可为阳离子和水分子所占据的大晶穴。这 些阳离子和水分子有较大的移动性，可以进行阳离子交换和可逆的脱水。 化学组成通式为[M(Ⅰ),M(Ⅱ)]O·AlO·nSiO·mHO式中M（Ⅰ）和 22223M（Ⅱ）分别为一价和二价金属（通常为钠、钾、钙、锶、钡等），n 成为
沸石的硅铝比，一般 n=2-10(含烷基铵离子的沸石硅铝比可高达 20 以上 )，
2．
m=0-9。分子筛在化学工业中作为固体吸附剂，被其吸附的物质可以解吸， 分子筛用后可以再生。还用于气体和液体的干燥、纯化、分离和回收。20 世纪 60 年代开始，在石油炼制工业中用作裂化催化剂，现在已开发多种适 用于不同催化过程的分子筛催化剂。
种类 根据沸石分子筛的来源不同，有自然界中生成的天然沸石和人中 制造的合成沸石两大类 。①天然沸石大部分由火山凝灰岩和凝灰质沉积岩在 海相或湖相环境中发生反应而形成。目前已发现有1000 多种沸石矿，较为 重要的有 35 种，常见的有斜发沸石、丝光沸石、毛沸石和菱沸石等。主要 分布于美、日、法等国，中国也发现有大量丝光沸石和斜发沸石矿床，日本 是天然沸石开采量最大的国家。 ②因天然沸石受资源限制，从 20 世纪 50 年代开始，大量采用合成沸石。
性质 分子筛为粉末状晶体，有金属光泽，硬度为3～5，相对密度为
2～2.8，天然沸石有颜色，合成沸石为白色 ，不溶于水 ，热稳定性和耐酸 性随着 SiO2/Al2O3 组成比的增加而提高。
（一）分子筛吸附性能特点： ①较高的比表面和吸附容量 ：分子筛晶 体的大量孔穴和孔道，使其具有很大的比表面积，因此色散力强。结构比较 空旷的沸石与活性炭的比表面积 (800～1050m2/g)相近，结构空旷度较低的 沸石也与微孔硅胶 (500～600m2/g)相近，都明显高于活性氧化铝的比表面积 (200～400m2/g)。又因为晶体内部各种构造形式的笼内充填着阳离子，并且 硅(铝)氧四面体骨架也有负电荷，在这些离子周围形成强大的电场，从而还 有强大的静电引力。晶体内外表面过剩自由能所决定的色散力和这种静电引 力的存在，使得沸石有优良的吸附性能。
生产方法 有水热合成、水热转化和离子交换等法：
①水热合成法 用于制取纯度较高的产品，以及合成自然界中不存在的 分子筛。将含硅化合物（水玻璃、硅溶胶等）、含铝化合物（水合氧化铝、 铝盐等）、碱（氢氧化钠、氢氧化钾等）和水按适当比例混合，在热压釜中 加热一定时间，即析出分子筛晶体。合成过程可用下式表示：
3．
工业生产流程中一般先合成 Na-分子筛，如 13X 型与 10X 型分子筛的 合成 。在水热合成过程中添加某些添加剂可以改变最终产品的结构，如加 入季胺盐可得到 ZSM-5 型分子筛。
②水热转化法 在过量碱存在时，使固态铝硅酸盐水热转化成分子筛。 所用原料有高岭土、膨润土、硅藻土等，也可用合成的硅铝凝胶颗粒。此法 成本低，但产品纯度不及水热合成法。
③离子交换法 通常在水溶液中将 Na－分子筛转变为含有所需阳离子 的分子筛，通式如下：
-+2-NH Z表示需交换的阳离子，例如表示阴离子骨架， Me式中
2+2+2+等,Zn、Mg原料通常为氯化物、硫酸盐、硝酸盐。溶液中不同性、Ca、 质的阳离子交换到分子筛上的难易程度不同，称为分子筛对阳离子的选择顺 序，例如： 13X 型分子筛的选择顺序为 +2++2+3+4+2+2+2+2+2+2+2Co、、ZnAu、Ca、Th、、Sr、HgNi、AgCd、Cu、H、Ba、 +2-+2++2++。常用下列参数表示交换结果：交换度，、Na、、NHK、Mg、AuLi、
++量的百分数；交换容量 ,为每 即交换下来的 Na100量占分子筛中原有 Na 克分子筛中交换的阳离子毫克当量数；交换效率，表示溶液中阳离子交换到 分子筛上的质量百分数。为了制取合适的分子筛催化剂，有时尚需将交换所 得产物与其他组分调配，这些组分可能是其他催化活性组分、助催化剂、稀 释剂或粘合剂等，调配好的物料经成型即可进行催化剂的活化。
由此构成的蛋白多糖聚合体曲折盘绕，形成多微孔的筛状结构，称为
分子筛 。分子筛只允许小于其微孔的物质通过，对大于其微孔的大分子物质、 细菌等则具有屏障作用。使基质成为限制细菌等有害物质扩散的防御屏障。 溶血性链球菌和癌细胞等能产生透明质酸酶，分解蛋白多糖，破坏基质结构， 得以扩散。蛋白多糖聚合体上还结合着许多亲水基团，能结合大量水分子， 形成细胞外 “储水库 ”。
天然沸石或人工合成的硅铝矿物，也就是分子筛，它们具有单一的晶体
结构，并且，晶体结构中微孔取决于含有四元环或六元环连接的硅铝笼的排列， 这些硅铝笼包含在分子筛骨架结构当中，它们一般通过规则的孔道连接，具有 分子级尺寸大小。这种结构能够允许尺寸相当或比孔道尺寸小的分子通过，而
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将其他的分子阻挡在分子筛的外部，因此，它也是一个非常出色的吸附剂。
五、工艺流程及各环节使用设备及作用：
（一）A 型分子筛的生产工艺流程图
上海恒业分子筛公司生产实习报告
